Разработка базы данных тестовых заданий по дисциплине "Интерфейсы периферийных устройств"
Целеполагание и планирование при разработке критериально-ориентированного теста. Бально-рейтинговая система. Анализ дидактических единиц и ранжирование материала по уровням сложности. Формирование базы данных. Технико-экономическое обоснование проекта.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.08.2012 |
| Размер файла | 3,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
QIC-MC (Quarter Inch Cartridge - MiniCartridge), разработан на основе DataCartridge фирмы 3M
QIC-40-MC
1983-1997
6,35/8,00
62,5/93,5
0,040/0,060
0,06
QIC-80-MC
62,5-305
0,080-0,530
0,06
QIC-30x0-MC
122-305
0,340-2
0,06-1
QIC-3110-MC
122
2
QIC-3210-MC
122
1,8/2,3
QIC-3230-MC
228
15,5
Для внутренних накопителей всех типов используют интерфейсы SCSI, EIDE/ATA или SerialATA, а для внешних - SCSI, IEEE 1284 (иногда), USB и FireWire.
Накопители с оптическим носителем
Под накопителем для оптических носителей чаще всего подразумевают привод для компакт-дисков (CD). Компакт-диск был создан в 1979 году компаниями Philips и Sony. В Philips разработали общий процесс производства, основываясь на своей более ранней технологии лазерных дисков, а Sony выработала методику коррекции ошибок.
Компакт-диски изготавливаются из поликарбоната толщиной 1,2 мм, покрытого тончайшим слоем алюминия с защитным слоем из лака, на котором обычно печатается этикетка. Компакт-диски диаметром 12 см вмещают до 650 Мбайт информации (74 мин. аудио). Используются также CD объемом 700 Мбайт (80 мин. аудио), 800 Мбайт (90 мин. аудио) и более, однако они могут не читаться на некоторых приводах компакт-дисков. Бывают также мини-CD диаметром 8 см, вмещающие 140 Мбайт данных (21 мин. аудио).
Информация на диске хранится в виде спиральной дорожки так называемых питов (углублений), выдавленных на поликарбонатном слое. Каждый пит имеет примерно 125 нм в глубину, 500 нм в ширину и длину от 850 нм до 3,2 мкм. Расстояние между соседними дорожками спирали - 1,5 мкм. Данные с диска читаются при помощи лазерного луча с длиной волны 780 нм, который просвечивает поликарбонатный слой, отражается от алюминиевого и считывается фотодиодом. Луч лазера образует на отражающем слое пятно диаметром примерно 1,5 мкм. Т.к. диск читается с нижней стороны, каждый пит выглядит для лазера как возвышение. Места, где такие возвышения отсутствуют, называются площадками. Свет от лазера, попадающий на площадку, отражается и улавливается фотодиодом. Если же свет попадает на возвышение, он испытывает интерференцию со светом, отраженным от площадки вокруг возвышения, и не отражается. Так происходит потому, что высота каждого возвышения равняется четверти длины волны света лазера, что приводит к разнице в фазах в половину длины волны между светом, отраженным от площадки, и светом, отраженным от возвышения. Таким образом, фиксируются логические "1" и "0" (рис. 1), соответствующие исходным данным в коде EFM. Для коррекции ошибок используется алгоритм CIRC.
Рис. 1 Кодирование информации на CD с использованием EFM
Различают следующие виды компакт-дисков: CD-ROM, CD-R и CD-RW. Обычные компакт-диски (CD-ROM) штампуются на заводах при помощи стеклянной матрицы с вытравленным на ней рисунком дорожек, которой прессуется металлический слой диска.
CD-R - это однократно записываемый компакт-диск. Он состоит из пластиковой основы и записывающего слоя, представляющего собой слой органического красителя (цианин, металлизированный AZO или фталоцианин) и отражающий слой из серебра, его сплава или золота. Отражающий слой покрывается защитным лаком. Чистый CD-R не является полностью пустым, на нем имеется служебная дорожка с сервометками ATIP. Эта служебная дорожка нужна для системы слежения, которая удерживает луч лазера при записи на дорожке и следит за скоростью записи. Помимо функций синхронизации служебная дорожка также содержит информацию об изготовителе этого диска, сведения о материале записывающего слоя, длине дорожки для записи и т.п. Служебная дорожка не разрушается при записи данных на диск. При записи CD-R данные наносятся на диск лучом лазера повышенной мощности, чтобы физически "прожечь" органический краситель записывающего слоя. Когда краситель нагревается выше определенной температуры, он разрушается и меняет отражательные свойства (темнеет). Управляя мощностью лазера, на записывающем слое можно получить чередование темных и светлых пятен, которые при чтении интерпретируются как питы. При чтении лазер имеет значительно меньшую мощность, чем при записи, и не разрушает краситель записывающего слоя. Отраженный от слоя серебра луч попадает на фотодиод; если же луч падает на темный ("прожженный") участок, то почти не проходит через него до отражающего слоя и фотодиод регистрирует ослабление светового потока. Прожигание записывающего слоя является необратимым химическим процессом, т.е. однократным, поэтому записанную на CD-R информацию нельзя стереть.
CD-RW - это перезаписываемый компакт-диск. Технология CD-RW была представлена в 1997 году. В CD-RW записывающий слой состоит из материала с фазовым переходом (обычно сплав AgInSbTe). При помощи ИК-лазера кристаллические участки записывающего слоя быстро нагреваются и переходят в аморфное состояние или трансформируются при более низкой температуре и более длительном нагреве обратно в кристаллическое состояние. Различие в коэффициентах отражения аморфных и кристаллических областей интерпретируется как питы и площадки. Однако уровень сигналов в таком случае получается ниже, чем декларируется стандартами CD-ROM и CD-R, поэтому компакт-диски CD-RW могут не читаться в приводах, выпущенных до 1997 г.
Основным стандартом, который определяет логический и файловый форматы записи компакт-дисков, является ISO 9660 (файловая система компакт-дисков). Ряд других стандартов, касающихся компакт-дисков, изложен в документах, называемых "цветными книгами":
· "Red Book" ("Красная книга") описывает аудио-CD (CD Digital Audio). В соответствии с этой спецификацией на компакт-диск можно записывать звук в два канала с 16-битной импульсно-кодовой модуляцией (PCM) и частотой дискретизации 44,1 кГц. Спецификация была предложена фирмами Philips и Sony в 1980 г. и позднее была утверждена в качестве стандарта ISO/IEC 60908.
· "Yellow Book" ("Желтая Книга") описывает формат CD-ROM, утверждена в качестве стандартов IEC/ISO 10149 и ECMA 130.
· "Orange Book" ("Оранжевая книга") представляет собой серию технических стандартов, связанных с CD-R и CD-RW.
· "White Book" ("Белая книга") была выпущена в 1987 г. фирмами Philips, Matsushita и JVC и описывает формат Video-CD: файловая система, совместимая с ISO 9660, двухканальный (стерео) аудиопоток 224 кбит/с с частотой дискретизации 44,1 кГц в формате MPEG 1 Layer 2, видеопоток 352х240 30 кадр/с (NTSC) или 352x288 25 кадр/с (PAL) в формате MPEG 1 (примерно 1,13 Мбит/с).
В сентябре 1995 г. группой компаний (Philips, Sony, Toshiba и др.), позднее образовавших DVD Forum, была предложена спецификация оптических дисков высокой плотности - DVD. DVD представляет собой две склеенных пластины из поликарбоната толщиной по 0,6 мм, покрытых отражающим слоем из алюминия или золота. Один слой способен хранить 4,38 Гбайт информации. Для чтения DVD используется лазер с длиной волны 650 нм и большей, чем у лазеров для CD, апертурой, что позволяет значительно увеличить плотность записи. Кроме того, в DVD используется более эффективные алгоритмы кодирования (EFM-Plus) и коррекции ошибок (RS-PC).
DVD по структуре данных бывают трех типов: DVD-Video, DVD-Audio и DVD-Data. В отличие от CD, все три типа DVD хранят данные в формате файловой системе UDF.
Различают следующие типы носителей DVD:
· DVD-ROM - штампованные на заводе диски;
· DVD-R/RW (DL) - однократно (RW - многократно) записываемые диски, стандартизованные DVD Forum (Double Layer - двухслойные);
· DVD-RAM - многократно записываемые диски с произвольным доступом (RAM - Random Access Memory);
· DVD+R/RW (DL) - однократно (RW - многократно) записываемые диски, предложенные DVD+RW Alliance (Double Layer - двухслойные).
Стандарт записи DVD-R/RW был разработан консорциумом DVD Forum как официальная спецификация (пере)записываемых дисков. Однако цена лицензии на эту технологию была слишком высока, и поэтому несколько производителей пишущих приводов и носителей для записи объединились в DVD+RW Alliance, который и разработал стандарт DVD+R/RW. Стоимость лицензии на эту спецификацию ниже. Стандарты записи DVD+R/RW и DVDR/RW частично совместимы. Все приводы для DVD могут читать оба формата дисков, и большинство пишущих приводов также могут записывать диски обеих технологий.
DVD-RAM по технологии ближе к винчестерам, чем к компакт-дискам, т.к. вместо одной спиральной дорожки содержит множество концентрических дорожек. Технология произвольного доступа обеспечивает работу с DVD-RAM как с обычным сменным накопителем (возможна произвольная запись, как на дискету или винчестер, без использования специального ПО).
По объему выделяют следующие категории DVD-дисков:
· DVD-5 - однослойные односторонние 4,7 гигабайт (4,38 Гбайт);
· DVD-9 - двухслойные односторонние 8,5 гигабайт (7,92 Гбайт);
· DVD-10 - однослойные двухсторонние 9,4 гигабайт (8,75 Гбайт);
· DVD-18 - двухслойные двухсторонние 17,1 гигабайт (15,9 Гбайт).
Скорость CD-приводов указывается в единицах, кратных 150 Кбайт/с (1х), а DVD-приводов - в единицах, кратных 1352 Кбайт/с (что соответствует 9х для CD-привода). Обычно внутренние CD- и DVD-приводы подключаются через интерфейс EIDE/ATA или SCSI, а внешние - через SCSI, USB или FireWire.
2.2 Системные, локальные, приборные интерфейсы
Интерфейс - это аппаратное и программное обеспечение (элементы соединения и вспомогательные схемы управления, их физические, электрические и логические параметры), предназначенное для сопряжения систем или частей системы (программ или устройств). Под сопряжением подразумеваются следующие функции:
· выдача и прием информации;
· управление передачей данных;
· согласование источника и приемника информации.
В связи с понятием интерфейса рассматривают также понятие шина (магистраль) - это среда передачи сигналов, к которой может параллельно подключаться несколько компонентов вычислительной системы и через которую осуществляется обмен данными. Очевидно, для аппаратных составляющих большинства интерфейсов применим термин шина, поэтому зачастую эти два обозначения выступают как синонимы, хотя интерфейс - понятие более широкое.
Для интерфейсов, обеспечивающих соединение "точка-точка" (в отличие от шинных интерфейсов), возможны следующие реализации режимов обмена: дуплексный, полудуплексный и симплексный. К дуплексным относят интерфейсы, обеспечивающие возможность одновременной передачи данных между двумя устройствами в обоих направлениях. В случае, когда канал связи между устройствами поддерживает двунаправленный обмен, но в каждый момент времени передача информации может производиться только в одном направлении, режим обмена называется полудуплексным. Важной характеристикой полудуплексного соединения является время реверсирования режима - то время, за которое производится переход от передачи сообщения к приему и наоборот. Если же интерфейс реализует передачу данных только в одном направлении и движение потока данных в противоположном направлении невозможно, такой интерфейс называют симплексным.
Важное значение имеют также следующие технические характеристики интерфейсов:
· вместимость (максимально возможное количество абонентов, одновременно подключаемых к контроллеру интерфейса без расширителей);
· пропускная способность или скорость передачи (длительность выполнения операций установления и разъединения связи и степень совмещения процессов передачи данных);
· максимальная длина линии связи;
· разрядность;
· топология соединения.
Архитектура системных интерфейсов
По функциональному назначению можно выделить системные интерфейсы (интерфейсы, связывающие отдельные части компьютера как микропроцессорной системы) и интерфейсы периферийных устройств.
Микро-ЭВМ с точки зрения архитектуры можно разделить на 2 основных класса:
· использующие внутренний интерфейс МП (унифицированный канал);
· использующие внешний по отношению к МП системный интерфейс.
Системный интерфейс выполняется обычно в виде стандартизированных системных шин. Однако в последнее время наметились тенденции внедрения концепций сетевого взаимодействия в архитектуру системных интерфейсов.
Различают два класса системных интерфейсов: с общей шиной (сигналы адреса и данных мультиплексируются) и с изолированной шиной (раздельные сигналы данных и адреса). Прародителями современных системных шин являются:
· Unibus фирмы DEC (интерфейс с общей шиной),
· Multibus фирмы Intel (интерфейс с изолированной шиной).
Шинная архитектура Unibus была разработана фирмой DEC для мини-ЭВМ серии PDP-11. Общая шина для периферийных устройств, памяти и процессора состоит из 56 двунаправленных линий. Unibus поддерживает пересылку одного 16-разрядного слова за 750 нс. Все пересылки инициируются ведущим устройством и подтверждаются принимающим (запоминающим) устройством, что позволяет работать с модулями различного быстродействия. Выбор устройства на роль ведущего является динамической процедурой, поэтому в ответ на запрос периферийного устройства процессор может передать ему управление шиной. Благодаря этой особенности, на основе Unibus возможна разработка мультипроцессорных систем. Unibus позволяет подключать к магистрали большое число устройств, хотя необходимо учитывать снижение надежности по мере увеличения длины магистрали. Данные регистров внешних устройств могут обрабатываться теми же командами, что и данные в памяти. Следует, однако, отметить сложность технической реализации интерфейсных модулей, связанных с пересылкой адресов и данных по одним и тем же линиям.
Свое развитие архитектура Unibus получила в системном интерфейсе NuBus. Интерфейс NuBus (табл. 1) был разработан MIT (Массачусетский технологический институт) совместно с Western Digital в 1979 г. Затем, при участии Texas Instruments, архитектура NuBus была стандартизована IEEE (стандарт IEEE 1196-1987) и применялась фирмой Apple в компьютерах Macintosh. В NuBus также используется мультиплексирование адреса и данных. Предусмотрена автоматическая конфигурация. Возможно использование нескольких задатчиков магистрали с децентрализованным арбитражем. Имеется режим блочной передачи данных. К недостаткам NuBus можно отнести слабые возможности режима ПДП, сложный метод обработки прерываний (предусмотрен всего один сигнал запроса прерывания и программный опрос потенциальных источников прерываний).
Альтернативная шинная архитектура Multibus была разработана фирмой Intel. Шина также обеспечивает системную архитектуру с одним или несколькими ведущими узлами и с квитированием установления связи между устройствами, работающими с разной скоростью. Благодаря разделению шины адреса и шины данных, возможны реализации этой архитектуры для процессоров разной разрядности. Существовали 8-разрядный и 16-разрядный варианты архитектуры Multibus для IBM PC. Шина адреса - 20 бит. Multibus подразумевает достаточно простую аппаратную реализацию, однако число устройств, одновременно использующих ресурсы шины, ограничено 16 абонентами. Следует отметить, что скорость обмена на шине Multibus была ниже, чем на шине Unibus.
Таблица 1. Системные интерфейсы
|
Шина |
NuBus |
ISA |
EISA |
MCA |
VLB |
PCI |
|
|
Год выпуска |
1979 |
1984 |
1989 |
1987 |
1987 |
1992 |
|
|
Разрядность данных |
32 |
8/16 |
32 |
32/64 |
32 |
32/64 |
|
|
Разрядность адреса |
32 |
20/24 |
32 |
32 |
32 |
32 |
|
|
Тактовая частота, МГц |
10 |
4/8 |
8 |
10 |
<33 (Fцп) |
33, 66 |
|
|
Макс. скорость, Мбайт/с |
37 |
8-16 |
33 |
20/40 |
130 |
132/264, 520 |
|
|
Макс. кол-во устройств |
6 |
15 |
16 |
2-3 |
10 |
||
|
Кол-во сигналов |
96 |
62/98 |
188 |
178 |
112 |
124/188 |
Системный интерфейс -- это конструктивная часть ЭВМ, предназначенная для взаимодействия ее устройств и обмена информацией между ними. Системные интерфейсы:
-параллельные;
- последовательные.
Системные интерфейсы:
ISA,PCI,AGP,PCI Express, ATA, SATA.
ISA - 254mm-1,1дюйм - классический магистральный интерфейс.
ISA XT имел 8 разрядную ШД, 20 разрядную ША, и все сигналы управления, 8 векторов прерываний, 4 канала прямого доступа. ША ШД не мультипликсерованные. Тактовая частота: 4.7МГ.
ISA IT 16 разрядная ШД, и до 24 разрядов ША , 16 векторов прерывания, 7 каналов прямого доступа. Тактовая частота: 8МГ.
EISA 33 мг
PCI (96г)
Имеет мультиплексированную ША и ШД и ШУ. Два стандарта:
1)PCI 1.0 33мг 32 разряда ША и ШД
2)PCI 2.0 66мг 64 разряда ША и ШД
Интерфейсы работают 3.5 и 5в с переключателем.
Для соединения шины PCI с другими шинами и между собой применяются специальные аппаратные средства--мосты PCI (PCIBridge). Главный мост (Host Bridge) используется для подключения PCI к системной шине (системной памяти и процессору), одноранговый мост (Peer-to-PeerBridge) -- для соединения двух шин PCI.
AGP немультиплексированные ША и ШД 66 мг не симметричность AGP (Accelerated Graphics Port - Ускоренный графический порт). Этот интерфейс предназначен исключительно для подключения видеоадаптеров. Шина AGP позволяет видеоадаптеру связываться с оперативной памятью непосредственно, разгружая тем самым системную шину. В оперативной памяти размещаются параметры трехмерных объектов, требующие быстрого доступа как со стороны процессора, так и со стороны видеоадаптера. Максимальная пропускная способность шины AGP в режиме четырехкратного умножения AGP/x4 - до 1066 Мбайт/с. Конструктивно выглядит как отдельный разъем на материнской плате. Никакие другие компоненты, кроме видеоадаптеров, к AGP подключить нельзя.
PCI Express
Организует пакеты. Способ передачи информации по малому кол-ву проводов.
Создан по радиальной схеме (одновременная работа).
Использует дифференциальные каналы для помехозащищённости.
Имеет двухстороннюю передачу данных.
Логическая система
Д==> 16 байт->8байт(125мгц)==>8б->10бит код(250мгц) ==> II(параллель.) -> (последователь.)(2.5ггц) ==> Вых схемы дифференциального канала.
Процесс преобразования параллельного кода в последовательный код PCI E:
32х разрядные коды сворачиваются в два 16-ти разрядных слова передаются в блок дальнейшей кодировки. В нем происходит сворачивание до 1 байта и передача на скорости 125 МГц. В блоке вводится избыточность - 2 разряда. При этом количество комбинаций увеличивается до 1024, из которых выбираются 256 наиболее помехозащищенных. Эти 10ти битные комбинации поступают в блок перевода в последовательный код. Далее последовательный код передается по дифференциалу на частоте 2,5 ГГц.\ ATA (IDE) - параллельный интерфейс 33МГц 66МГц
Для подключения жёстких дисков с интерфейсом PATA обычно используется 40-проводный кабель (именуемый также шлейфом). Каждый шлейф обычно имеет два или три разъёма, один из которых подключается к разъёму контроллера на материнской плате (в более старых компьютерах этот контроллер размещался на отдельной плате расширения), а один или два других подключаются к дискам. В один момент времени шлейф P-ATA передаёт 16 бит данных.
SATA - последовательный интерфейс. Большой объем кэш-памяти - 8 MB. SATA использует 7-контактный разъём вместо 40-контактного разъёма у PATA. SATA-кабель имеет меньшую площадь, за счёт чего уменьшается сопротивление воздуху, обдувающему комплектующие компьютера, упрощается разводка проводов внутри системного блока.
Локальные интерфейсы
Локальная шина VLB
Локальной шиной называется шина, электрически выходящая непосредственно на контакты микропроцессора, и предназначенная для увеличения быстродействия видеоадаптеров и контроллеров дисковых накопителей. Она обычно объединяет процессор, память, схемы буферизации для системной шины и ее контроллер, а также некоторые вспомогательные схемы. Типичными примерами локальных шин являются VLB и PCI.
Локальная шина стандарта VLB (VESA Local Bus (VLB), VESA - Video Equipment Standart Association - Ассоциация стандартов видеооборудования) разработана в 1992 году. Главным недостатком шины VLB является невозможность её использования с процессорами, пришедшими на замену МП 80486 или существующими параллельно с ним (Alpha, PowerPC и др.). Шины ввода-вывода ISA, MCA, EISA имеют низкую производительность, обусловленную их местом в структуре PC. Современные приложения (особенно графические) требуют существенного повышения пропускной способности, которое могут обеспечить современные процессоры. Одним из решений проблемы повышения пропускной способности было применение в качестве шины подключения периферийных устройств локальной шины процессора 80486. Шину процессора использовали как место подключения встроенной периферии системной платы (контроллер дисков, графического адаптера).
VLB - стандартизованная 32-битная локальная шина, практически представляющая собой сигналы системной шины процессора 486, выведенные на дополнительные разъемы системной платы. Шина сильно ориентирована на 486 процессор, хотя возможно ее использование и с процессорами класса 386. Для процессоров Pentium была принята спецификация 2.0, в которой разрядность шины данных увеличена до 64, но она распространения не получила. Аппаратные преобразователи шины новых процессоров в шину VLB, будучи искусственными "наростами" на шиннной архитектуре, не прижились, и VLB дальнейшего развития не получила.
Конструктивно VLB-слот аналогичен 16-битному обычному MCA-слоту, но является расширением системного слота шины ISA-16, EISA или MCA, располагаясь позади него вблизи от процессора. Из-за ограниченной нагрузочной способности шины процессора больше трех слотов VLB на системной плате не устанавливают. Максимальная тактовая частота шины - 66 МГц, хотя надежнее шина работает на частоте 33 МГц. При этом декларируется пиковая пропускная способность 132 Мбайт/с (33 МГц x 4 байта), но она достигается только внутри пакетного цикла во время передач данных. Реально в пакетном цикле передача 4 x 4 = 16 байт данных требует 5 тактов шины, так что даже в пакетном режиме пропускная способность составляет 105.6 Мбайт/с, а в обычном режиме (такт на фазу адреса и такт на фазу данных) - всего 66 Мбайт/с, хотя это и значительно больше, чем у ISA. Жесткие требования к временным характеристикам процессорной шины при большой нагрузке (в т. ч. и микросхемами внешнего кэша) могут привести к неустойчивой работе: все три VLB-слота могут использоваться только на частоте 40 МГц, при нагруженной системной плате на 50 МГц может работать только один слот. Шина в принципе допускает и применение активных (Bus-Master) адаптеров, но арбитраж запросов возлагается на сами адаптеры. Обычно шина допускает установку не более двух Bus-Master адаптеров, один из которых устанавливается в "Master"-слот.
Шину VLB обычно использовали для подключения графического адаптера и контроллера дисков. Адаптеры локальных сетей для VLB практически не встречаются. Иногда встречаются системные платы, у которых в описании указано, что они имеют встроенный графический и дисковый адаптер с шиной VLB, но самих слотов VLB нет. Это означает, что на плате установлены микросхемы указанных адаптеров, предназначенные для подключения к шине VLB. Такая неявная шина по производительности, естественно, не уступает шине с явными слотами. С точки зрения надежности и совместимости это даже лучше, поскольку проблемы совместимости карт и системных плат для шины VLB стоят особенно остро.
Локальная шина РСI
В настоящей работе дается самый общий обзор шины РСI. Он касается основных определений и характеристик базовой спецификации. Механические определения даны для офисных приложений.
Для того чтобы сделать PCI действительно открытой стандартной шиной, была сформирована PCI-группа (PCI Special Interest Group), насчитывающая более 300 членов. В эту группу входят все крупнейшие мировые производители компьютеров и электронных компонентов. Среди них Intel, IBM, MOTOROLA, DEC, HP и многие другие. Эта группа работала над спецификациями PCI, добиваясь того, чтобы шина PCI была ещё более привлекательна для использования не только в ПК, в высокоуровневых серверах, но и в широком классе промышленных/военных встраиваемых приложений реального времени. Сегодня уже никому не придет в голову оспаривать необходимость стандартизации современного локального интерфейса. Практически прекращены глобальные диспуты о том, каким он должен быть. Выбор сделан - в пользу PCI.
PCI обладает всеми характеристиками открытой стандартной шины:
· Высокой пропускной способностью
· Стоимостной эффективностью
· Процессорной и программной независимостью
· Автоконфигурированием
· Масштабируемостью
· Широкой поддержкой независимых конкурирующих производителей
Будучи определённой как локальная шина, PCI обладает процессорной независимостью. Она может работать со скоростью до 264 МБ/с параллельно с подсистемами процессора/памяти. Она может поддерживать требования таких приложений мультимедиа, как анимация и видеоконференции.
Со спецификациями на 5В и на 3,3В PCI готова к практически беспрепятственному переходу в промышленные/военные встроенные применения (при соответствующем механическом исполнении).
PCI обеспечивает двустороннюю совместимость с 32- и 64-разрядными периферийными устройствами.
Благодаря этим характеристикам, среди других локальных шин, предлагаемых на компьютерном рынке, PCI должна сохранить свою репутацию как открытой (поддержанной огромным числом фирм-производителей) стандартной локальной шины.
2. Обзор архитектуры PCI
PCI - это стандартный интерфейс между подсистемой процессор/память и периферийными компонентами. В нем стандартизуются сигналы на контактах, электрические характеристики и протоколы взаимодействия компонентов, подключенных к этому интерфейсу.
Стандартом PCI определяется также адресное пространство памяти, адресное пространство В/В и специфичное для PCI 256-байтное пространство конфигурации. Требуется, чтобы каждый периферийный PCI-компонент имел 256 байт пространства регистров конфигурации и механизм передачи адреса из хост-процессора в это конфигурационное пространство. Любая вставная PCI-плата может устанавливаться в любой слот расширения РСI. На вставной РСI-плате может находиться более одного PCI-устройства, которые через шину РСI соединяются с PCI-мостом. Локальная шина РСI представляет собой параллельную мультиплексированную 32-разрядную шину для передачи адреса/данных с возможностью передачи 64-разрядных адресов/данных.
На рис. 1 показана типичная система на базе шины РСI. В серверных системах высокого уровня для получения высокой пропускной способности В/В, требуемой главными (host) процессорами, используется несколько PCI-шин.
Рис.1
Для создания систем с иерархией шин РСI могут применяться мосты host-PCI и РСI-РСI, как показано на рис. 2.
Рис.2
Локальная шина PCI поддерживает до 10 нагрузок. Например, у нас может быть три разъёма для вставных плат (6 нагрузок) и 4 непосредственных нагрузки на материнской (системной) плате. Разъём представляет собой соединитель типа МС (Micro Channel-style). Стандартом PCI для офисных применений определяются также 2 размера вставных плат: стандартной и короткой длины (для жестких промышленных применений механическое исполнение модулей РСI иное). Для быстрого и простого перехода на другую технологию определяется два соединителя вставных плат - для сигнальной среды 5В и 3,3В.
3. Характеристики локальной шины PCI
PCI - это высокопроизводительная открытая стандартная локальная шина, предназначенная для использования в различных изделиях. Она обладает целым рядом привлекательных характеристик:
3.1. Высокая производительность
максимальная скорость передачи PCI составляет 132 МБ/с (при 32-разрядных передачах) и 264 МБ/с (при 64-разрядных) при такте 33 МГц. В перспективе при реализации такта в 66 Мгц соответственно в 2 раза выше;
· переменная длина пакета передаваемых данных - как при чтении, так и при записи;
· доступ с малым временем ожидания. Время доступа при операциях записи из ведущего устройства к ведомому составляет 60 нс;
· частота синхронизации шины - до 66 МГц;
· наличие схемы скрытого арбитража. То есть фаза арбитража может накладываться на циклы передачи данных.
3.2. Низкая стоимость
шина оптимизирована для непосредственного взаимодействия компонентов (микросхем процессоров, микросхем периферийных контроллеров ввода/вывода, мостовых микросхем для стандартных шин VME, ISA и т.д.) без использования связующих логических схем;
· шина смультиплексирована по адресам/данным, что уменьшает количество контактов и размеры компонентов PCI. Для ведомого PCI-устройства требуется только 47 сигнальных контактов и 49 - для ведущего PCI-устройства.
3.3. Перспективность
Как локальная шина PCI может использоваться со многими семействами процессоров, в том числе и будущих поколений. PCI особенно эффективна в качестве высокопроизводительной локальной шины для современных RISC-процессоров типа PowerPC, Alpha, Pentium, P6 и т.п.;
· Тщательно разработана для применения со многими поколениями процессоров с 64-разрядной адресацией;
· Тщательно продуманы и определены две сигнальные среды - для поддержки стандартных промышленных сигналов 5В и для перехода в будущем на промышленные сигналы 3,3В.
3.4. Автоконфигурирование
· Стандарт РСI требует, чтобы PCI-устройства имели некоторый набор регистров конфигурации, в которых содержится информация об устройстве и которые поддерживают полное автоконфигурирование. Это позволяет пользователям, не заботясь о DIP-переключателях, работать с устройством сразу после его подключения (принцип "plug and play" - "подключи и работай").
3.5. Масштабируемость
Совместимость в одной системе 32- и 64-разрядных компонентов;
· Источники питания могут оптимизироваться по двум присутствующим на РСI-разъёме сигналам. Назначения этих двух сигналов:
o наличие вставной платы;
o диапазон потребляемой энергии;
Малые размеры вставных плат и применение соединителя типа МС (в офисных приложениях);
Рабочий протокол встроен в PCI-компоненты, поэтому никакой согласующей логики и буферов не требуется.
3.6. Программная совместимость
Компоненты шины PCI могут быть полностью совместимы с существующими драйверами и прикладными программами. Драйверы устройств могут переноситься на разные классы платформ. Это одно из самых ключевых положений идеологии и стандартизации новой локальной шины. PCI обеспечивает одну из ключевых основ для переносимости программных продуктов с одной процессорной архитектуры на другую. Это касается, в том числе и операционных систем реального времени, которые в целях оптимизации, как правило, всегда заново портируются на конкретный тип промышленного вычислителя. В мире операционных систем реального времени стандарт PCI создает предпосылки для значительного сокращения инвестиций в перенос программного обеспечения, как это происходит в мире офисных приложений в рамках той же MS Windows.
3.7. Целостность данных
Контроль целостности данных по четности, как для адресов, так и для данных.
Кроме вышеуказанных характеристик, РСI поддерживает:
· Кэшируемую память;
· Исключительный доступ;
· Специальные РСI-циклы;
· Parking-шины;
· Быстрые передачи Back to Back.
Приборные интерфейсы
Объединение модулей микропроцессорного устройства в единую систему производится посредством единой системы сопряжения, называемой интерфейсом - (от английского interface - сопрягать, согласовывать). Интерфейс должен обеспечивать
· Простое и быстрое соединение данного устройства с любым другим, имеющим такой же интерфейс;
· Совместную работу устройств без ухудшения их технических характеристик;
· Высокую надежность.
Под стандартным интерфейсом понимается совокупность аппаратных, программных и конструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия различных функциональных компонентов в системах и направленные на обеспечение информационной, электрической и конструктивной совместимости компонентов.
Основными элементами интерфейса являются
· Совокупность правил обмена информации (временные диаграммы и диаграммы состояний сигналов интерфейса).
· Аппаратная реализация (физическая реализация) (контроллеры)
· Программное обеспечение интерфейса (драйверы)
Число интерфейсов, используемых в компьютерной и микропроцессорной технике множество, мы будем говорить о тех, которые используются в измерительных системах на базе универсальных компьютеров для подключения нестандартных блоков устройств сопряжения с объектами измерения и управления (УСО). Все интерфейсы, используемые для этого можно разделить на 5 групп. Примеры интерфейсов, входящих в группы их особенности и характеристики описаны ниже.
· Интерфейсы, используемые для соединения блоков внутри стандартных компьютеров - системные шины. Их примеры - ISA и PCI . Блоки, подключаемые через эти интерфейсы, хорошо программируются стандартными средствами, обеспечивается высокая скорость передачи информации, но механические и электрические ограничения данных интерфейсов могут быть серьезной помехой для реализации некоторых блоков. Неудобно, а зачастую и просто невозможно бывает разместить все блоки внутри стандартного корпуса PC, используя при этом источник питания компьютера.
· Модификации интерфейсов первой группы - PC/104 , MicroPC , CompactPCI, PXI
· Стандартные интерфейсы внешних устройств - RS-232 , Centronics , USB (обычно мало приспособленные для специфики обмена информацией с приборами)
· интерфейсы используемые в локальных (Ethernet) и глобальных (Internet) компьютерных сетях - протоколы обмена информации по ним отличаются излишней сложностью.
· Специализированные стандартные приборные интерфейсы, - специально разработанные для этих целей- КОП, КАМАК, VMEbus и т.д.
2.3 Способы обмена информацией между устройствами
Прежде всего, организация обмена данными осуществляется между периферийными устройствами и памятью. Возможны три способа обмена данными по общим магистралям:
1. Это программный обмен информации.
2. Это обмен по прерыванию
3. Обмен в режиме прямого доступа к памяти
Программный обмен информации
В этом режиме процессор является единоличным хозяином системной магистрали. Все циклы обмена информации инициируются процессором и выполняются в строго определённом порядке. Обмен информации производится в соответствии с командами заданными программой, не на какие внешние события процессор не реагирует.
Обмен по прерыванию.
Прерывание микропроцессорной системы бывает двух основных типов: векторное прерывание (при этом требуется проведение цикла чтения по магистралям) и радиальное прерывание (его тип непосредственно передаётся через сигнал по прерыванию).
При векторном прерывании код номера прерывания передаётся процессору тем устройством, которое запросило его. Для этого процессор проводит цикл чтения по магистрали и по шине данных и получает код номера прерывания. Шина адресов не используется. На каждый номер прерывания предусмотрена специальная программа обработки. Когда поступает какое-либо прерывание, процессор прекращает выполнение текущей программы, сохраняет содержимое основных регистров в специальной СТЭК-памяти (?stack?) и загружает начальный адрес программы обработки соответствующего прерывания. При завершении программы обработки прерывания процессор возвращает из СТЭК-памяти (?stack?) сохранённые значения регистра, и прерванная программа продолжается.
Схема распределения сигналов, участвующих в прерывании на магистрали Q-bus.
Q-bus -это один из примеров использования совмещенных линий данных и адресов. При необходимости вырабатывается сигнал VIRQ, процессор подготавливается к прерыванию, закончив предварительно выполнение текущей команды.
DIN - процессор готовится для ввода данных.
Сигнал IAKO проходит через все устройства, которые могут потребовать прерывание. Этот сигнал говорит устройству, чтобы оно выставила номер своего прерывания на шину данных. Если устройство запросило прерывание, то оно не пропускает через себя этот сигнал. Сработает устройство, которое ближе находится к процессору.
Получив сигнал IAKO, внешнее устройство выставляет сигнал RPLY (сигнал ответа) на одной из линий шины. Сигнал RPLY говорит, что на шине данных появились некоторые данные (номер прерывания). Процессор читает код номера прерывания. Когда чтение заканчивается, сигналы DIN и IAKO снимаются. Снятие сигналов DIN и IAKO говорит внешнему устройству, что информация шины данных получена, и шину можно освободить. При этом, если несколько устройств требуют прерывания, то сигнал VIRQ остаётся. Он снимется, когда будет обработано последнее прерывание.
При радиальном прерывании в магистрали имеются столько линий запроса прерывания (каналов аналогичных VIRQ) сколько всего может быть разных прерываний, т.е. каждое устройство ввода/вывода имеют свою линию запроса. Процессор определяет номер прерывания по номеру линии, по которому пришел сигнал прерывания. При использовании радиальных прерываний в систему включается дополнительная система - контролер прерывания. Векторные прерывания обеспечивают системе большую гибкость, в системе их может быть очень много, однако, они требуют дополнительных аппаратных узлов во всех устройствах для обслуживания цикла безадресного чтения. Радиальных прерываний в системе немного. При этом тип прерывания каждое радиальное прерывание требует введение дополнительных линий в шину управления системой.
При организации операций ввода - вывода по первым двум способам процессор непосредственно участвует в процессе передачи данных и отвлекается от выполнения основной программы решения задачи. Ему приходится для каждой единицы передаваемых данных выполнять довольно большое количество команд, чтобы обеспечить буферизацию данных, преобразование форматов, подсчет количества переданных данных, формирование адресов памяти и т.п. В результате скорость передачи данных непосредственно через процессор недостаточна для работы с высокоскоростными периферийными устройствами. Для быстрого ввода-вывода данных используют прямой доступ к памяти.
Обмен в режиме прямого доступа к памяти(ПДП).
Прямой доступ к памяти освобождает процессор от управления операциями ввода - вывода, позволяя осуществлять параллельно во времени выполнение процессором программы с обменом данными между периферийными устройствами(ПУ) и оперативной памятью(ОП), и производить этот обмен со скоростью, ограниченной только пропускной способностью ПУ и ОП. Таким образом увеличивается производительность ЭВМ. Прямым доступом к памяти управляет контроллер ПДП, который выполняет следующие функции:
· Управление инициируемой процессором или ПУ передачей данных между ПУ и ОП.
· Задание размеров блока данных, который подлежит передаче, и области памяти, используемой при передаче.
· Формирование адресов ячеек ОП, участвующих при передаче.
· Подсчет числа единиц переданных данных и определение момента завершения операции ввода-вывода.
2.4 Функция контроллеров и их техническая реализация
Контролером в ПЭВМ называют дополнительно управляющее либо сопрягающее, либо выполняющее и те и другие функции вместе, устройство. Контролеры применяются также для ограничения прямого доступа к процессору, тем самым достигается повышение оперативного быстродействия процессора.
Структурно контроллер представляет из себя микрочип с зашитым в нем набором простейших микрокоманд, присутствует шинный формирователь (шина адреса и шина данных), при необходимости ЦАП и АЦП устройства, а также некоторая память ОЗУ.
В современных ПЭВМ наиболее часто применяются совмещенные контролеры жесткого диска, дисководов, параллельного и последовательного портов - т.п. мультикарта. Для эффективной работы с данными на носителе, которые хранятся в виде определенного набора физических записей, необходимо выполнения целого ряда функций. Система управления устройствами внешней памяти (каковым является НЖМД, НГМД) в ПЭВМ обычно имеет трехуровневую структуру, включающую ЦП, контроллер и логику управления самих накопителей. ЦП координирует работу контроллера, реализующего совокупность функций, общих для конкретной группы накопителей. Основными функциями контроллеров накопителей являются: управление позиционированием головок в накопителе, организация размещения информации на носителе, выполнение функциональных операций (чтение, запись, проверка) над информационными блоками, последовательно-параллельное преобразование информации, обнаружение и коррекция ошибок данных, организация обмена с машинной, проверка работоспособности (тестирование) как накопителей, так и собственного оборудования.
В настоящее время, в связи с увеличением быстродействия микропроцессоров и элементной базы вообще, накопители стали ограничивать своей работой общую производительность вычислительных систем. Поэтому разработке высокопроизводительных накопителей и их контроллеров уделяется особое внимание. Необходимо отметить, что производительность дисковой системы в значительной мере зависит от типа используемого контроллера. Ниже приводятся основные типы контроллеров:
MFM (Modified Frequency Modulation - модифицированная частотная модуляция) - контролеры появились самыми первыми и до сих пор очень распространены среди пользователей ПЭВМ. Максимальная скорость передачи данных не превышает 500 Кбайт/сек. При MFM-кодировке последовательности бит одной той же длины занимают на диске одно и то же линейное пространство.
RLL (Run-Length Limited - ограничение периоды работы) - контролеры позволяют использовать накопители примерно в 1,5 раза плотнее, обеспечивая скорость передачи данных 800Кбайт/сек.
SCSI (Small Computer System Interface - интерфейс малых компьютерных систем) - перспективное поколение контроллеров, отдельные марки которых позволяют подключать до семи накопителей одновременно. Скорость передачи данных у этого типа контроллеров - 3 Мбайт/сек.
ESDI (Enhanced Small Device Interface - улучшенный интерфейс малых устройств) - контроллер этим интерфейсом поддерживает разнообразные типы накопителей. Скорость передачи данных до 15 Мбайт/сек.
В идеальном системном блоке должны быть установлены самые совершенные контролеры, обеспечивающие высокую скорость обмена с устройствами массовой памяти и такими ПУ, как принтеры и модемы.
Общая схема контроллера
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Общие функции контроллера
Дешифрация адреса ПУ
Дешифрация команд
Выборка управляющих сигналов
Контроль информации, поступающей с канала
Выдача и формирование сигналов, сигнализирующих о состоянии ПУ.
2.5 Стандартные интерфейсы - ISA, PCI, AGP, SCSI, USB
Интерфейс ISA
Системная шина (магистраль) ISA была разработана специально для персональных компьютеров типа IBM PC AT и является фактическим стандартом. В то же время, отсутствие официального международного статуса магистрали ISA (она не утверждена в качестве стандарта ни одним международным комитетом по стандартизации) приводит к тому, что многие производители допускают некоторые отклонения от фирменного стандарта.
ISA явилась расширением магистрали компьютеров IBM PC и IBM PC XT. В ней было увеличено количество разрядов адреса и данных, увеличено число линий аппаратных прерываний и каналов ПДП, а также повышена тактовая частота. К 62-контактному разъему прежней магистрали был добавлен 36-контактный новый разъем. Тем не менее, совместимость была сохранена, и платы, предназначенные для IBM PC XT, годятся и для IBM PC AT. Характерное отличие ISA состоит в том, что ее тактовый сигнал не совпадает с тактовым сигналом процессора, как это было в IBM PC XT, поэтому скорость обмена по ней не пропорциональна тактовой частоте процессора.
Магистраль ISA относится к немультиплексированным (то есть имеющим раздельные шины адреса и данных) 16-разрядным системным магистралям среднего быстродействия. Обмен осуществляется 8-ми или 16-ти разрядными данными. На магистрали реализован раздельный доступ к памяти компьютера и к устройствам ввода/вывода (для этого имеются специальные сигналы). Максимальный объем адресуемой памяти составляет 16 Мбайт (24 адресные линии). Максимальное адресное пространство для устройств ввода/вывода - 64 Кбайт (16 адресных линий), хотя практически все выпускаемые платы расширения используют только 10 младших адресных линий (1 Кбайт). Магистраль поддерживает регенерацию динамической памяти, радиальные прерывания и прямой доступ к памяти. Допускается также захват магистрали.
Разъем магистрали ISA разделен на две части, что позволяет уменьшать размеры 8-разрядных плат расширения, а также использовать платы, разработанные для компьютеров IBM PC XT. Внешний вид плат расширения показан на рис. 8.1. На магистрали присутствуют четыре напряжения питания: +5 В, -5 В, +12 В и -12 В, которые могут использоваться платами расширения.
Рис. 1. Нумерация контактов разъема ISA (для IBM PC XT -- только А1 ...А31 и В1 ... В31).
В роли задатчика (Master) магистрали могут выступать процессор, контроллер ПДП, контроллер регенерации или другое устройство. Исполнителями (Slave) могут быть системные устройства компьютера, подключенные к ISA, или платы (карты) расширения.
Наиболее распространенное конструктивное исполнение магистрали - разъемы (слоты), все одноименные контакты, которых параллельно соединены между собой, то есть все разъемы абсолютно равноправны. В слоты устанавливаются платы расширения, которые оснащены интерфейсными разъемами магистрали, выполненными печатными проводниками на краю платы. Количество установочных мест для плат расширения зависит от типа корпуса компьютера и составляет обычно от 2 до 8 и даже более.
Интерфейс PCI
Доминирующее положение на рынке ПК занимают системы на основе шины PCI (Peripheral Component Interconnect - Взаимодействие периферийных компонентов). Этот интерфейс был предложен фирмой Intel в 1992 году (стандарт PCI 2.0 - в 1993) в качестве альтернативы локальной шине VLB/VLB2. Следует отметить, что разработчики этого интерфейса позиционируют PCI не как локальную, а как промежуточную шину (mezzanine bus), т.к. она не является шиной процессора. Поскольку шина PCI не ориентирована на определенный процессор, ее можно использовать для других процессоров. Шина PCI была адаптирована к таким процессорам, как Alpha, MIPS, PowerPC и SPARC. Именно PCI сменила NuBus на платформе Apple Macintosh.
Шины ISA, EISA или MCA могут управляться шиной PCI с помощью моста сопряжения (рис. 2), что позволяет устанавливать в ПК платы устройств ввода-вывода с различными системными интерфейсами. Например, в чипсете Intel Triton использовалась микросхема PIIX, помимо контроллера IDE предоставляющая мост для шины ISA.
Рис. 2 Система на основе PCI
Существуют три варианта плат PCI: с уровнями сигналов 3,3 В, с уровнями сигналов 5 В и универсальные. Ключ в разъеме гарантирует, что платы с одним уровнем сигнала и невзаимозаменяемые не будут по ошибке вставлены в разъем с другим уровнем сигнала. Платы с пониженным напряжением питания в основном используются в мобильных компьютерах.
Существует 32-разрядная и 64-разрядная реализация шины PCI. В 64-разрядной реализации используется разъем с дополнительной секцией. 32-разрядные и 64-разрядные платы можно устанавливать в 64-разрядные и 32-разрядные разъемы и наоборот. Платы и шина определяют тип разъема и работают должным образом. При установке 64-разрядной платы в 32-разрядный разъем остальные выводы не задействуются и просто выступают за пределы разъема.
На шине PCI сигналы адреса и данных мультиплексированы, поэтому для передачи каждых 32 или 64 разрядов требуется два шинных цикла: один - для пересылки адреса, а второй - для пересылки данных. Однако возможен также пакетный режим, при котором вслед за одним циклом передачи адреса разрешается осуществить до четырех циклов передачи данных (до 16 байт в PCI-32). После этого устройство должно подать новый запрос на обслуживание и снова получить управление над шиной (и выполнить адресный цикл). Поэтому шина PCI-32 с тактовой частотой 33 МГц имеет пиковую скорость обычной передачи около 66 Мбайт/с (два шинных цикла для передачи 4 байт) и пиковую скорость пакетной передачи около 105 Мбайт/с.
PCI поддерживает процедуру прямого доступа к памяти ведущего устройства на шине (bus mastering DMA), хотя некоторые реализации PCI могут и не предоставлять такую возможность для всех разъемов PCI. Процессор может функционировать параллельно с периферийными устройствами, являющимися ведущими на шине.
Кроме того, платы PCI поддерживают:
· автоматическую конфигурацию Plug&Play (не требуют назначения адресов расширений BIOS вручную);
· совместное использование прерываний (когда один и тот же номер прерывания может использоваться разными устройствами);
· контроль четности сигналов шины данных и адресной шины;
· конфигурационную память от 64 до 256 байт (код производителя, код устройства, код класса (функции) устройства и др.).
Персональные компьютеры могут иметь две или больше шин PCI. Каждой шиной управляет свой мост PCI, что позволяет устанавливать в компьютер больше плат PCI (вплоть до 16 - ограничение адресации). Если управление второй шиной PCI осуществляется с первой шины, то это называется каскадной или иерархической схемой. В этом случае первая шина будет также нести нагрузку второй шины. Если управление каждой шиной PCI осуществляется непосредственно с шины процессора, это называется равноправной схемой. Обычно мост PCI выполняет также функции контроллера внешней кэш-памяти, контроллера основной памяти и обеспечивает сопряжение с процессором. В системах на основе Pentium II/III эти функции распределены между двумя мостами: "северным" (North Bridge) и "южным" (South Bridge), что связано с наличием дополнительного высокоскоростного системного интерфейса для подключения видеокарты (AGP).
В 1995 году был выпущена улучшенная версия интерфейса - PCI 2.1, которая предоставила следующие возможности:
· поддержка тактовой частоты шины 66 МГц;
· таймер обработки множественных запросов MTT (Multi-Transaction Timer) позволяет устройствам, осуществляющим прямой доступ к памяти, удерживать шину для "прерывистой" передачи пакетов, при этом не требуется повторно добиваться права управления шиной, что особенно полезно при передаче видеоданных;
· пассивное разъединение (Passive Release) позволяет устройствам, осуществляющим прямой доступ к памяти по шине PCI, передавать данные в то время, когда ведется передача данных по шине ISA (обычно это приводило к блокированию передачи по шине PCI, поскольку она использовалась для подключения центрального процессора к шине ISA);
· задержанные транзакции PCI позволяют передаваемым данным ведущего устройства на шине PCI получать приоритет над ожидающими в очереди данными для передачи с PCI на ISA (которые будут переданы позже);
· повышение производительности записи благодаря оснащению PCI-чипсета буферами большего объема, поэтому транзакции могут выстраиваться в очередь, когда шина PCI занята, и происходит сбор байтов, слов и двойных слов, которые могут объединяться в единую 8-байтную операцию записи.
C 2005 года в ПК на основе Pentium 4 вместо PCI используют новый системный интерфейс - PCI Express.
Интерфейс AGP
С повсеместным внедрением технологий мультимедиа пропускной способности шины PCI стало не хватать для производительной работы видеокарты. Чтобы не менять сложившийся стандарт на шину PCI, но, в, то, же время, ускорить ввод-вывод данных в видеокарту и увеличить производительность обработки трехмерных изображений, в 1996 году фирмой Intel был предложен выделенный интерфейс для подключения видеокарты - AGP (Accelerated Graphics Port - высокоскоростной графический порт). Впервые порт AGP был представлен в системах на основе Pentium II. В таких системах чипсет был разделен на два моста: "северный" (North Bridge) и "южный" (South Bridge). Северный мост связывал ЦП, память и видеокарту - три устройства в системе, между которыми курсируют наибольшие потоки данных. Таким образом, на северный мост возлагаются функции контроллера основной памяти, моста AGP и устройства сопряжения с фасадной шиной процессора FSB (Front-Side Bus). Собственно мост PCI, обслуживающий остальные устройства ввода-вывода в системе, в том числе контроллер IDE (PIIX), реализован на основе южного моста.
Подобные документы
Схема взаимодействия подразделений предприятия. Выбор и обоснование технологии проектирования базы данных. Описание объектов базы данных. Разработка запросов на выборку, изменение, обновление и удаление данных. Интерфейсы взаимодействия с базой данных.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 25.05.2023Проектирование логической структуры базы данных методом нормальных форм, сущность связь. Сравнительный анализ спроектированной базы данных и базы данных существующих информационных систем. Выбор и обоснование состава технических и программных средств.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 22.12.2014Создание программ, позволяющих создавать базы данных. Создание таблицы базы данных. Создание схемы данных. Создание форм, отчетов, запросов. Увеличение объема и структурной сложности хранимых данных. Характеристика системы управления базой данных Access.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 17.06.2013Ограничения на связи между таблицами базы данных хлебной базы. Проектирование оптимальной структуры базы данных методом синтеза. Исходное множество функциональных зависимостей. Многотабличный запрос на выборку по условию. Расчет сложности запроса.
дипломная работа [488,5 K], добавлен 30.08.2012Основные виды баз данных. Система управления базами данных. Анализ деятельности и информации, обрабатываемой в поликлинике. Состав таблиц в базе данных и их взаимосвязи. Методика наполнения базы данных информацией. Алгоритм создания базы данных.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 17.12.2014Понятие базы данных, модели данных. Классификация баз данных. Системы управления базами данных. Этапы, подходы к проектированию базы данных. Разработка базы данных, которая позволит автоматизировать ведение документации, необходимой для деятельности ДЮСШ.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 04.06.2015Информационные задачи и круг пользователей системы. Выработка требований и ограничений. Разработка проекта базы данных. Программная реализация проекта базы данных. Разработка хранимых процедур для поддержки сложных ограничений целостности в базе данных.
курсовая работа [706,2 K], добавлен 17.06.2012Разработка информационной системы "Салон портьер" для автоматизации деятельности менеджера фирмы, занимающейся пошивом портьер на заказ. Создание и обоснование проекта базы данных. Создание запросов, форм, отчетов. Тестирование программного приложения.
курсовая работа [4,6 M], добавлен 07.02.2016Концептуальное и инфологическое проектирование базы данных в системе управления базами данных Microsoft Access. Физическое проектирование базы данных "Магазин спорттоваров". Тестирование и отладка базы данных, составление руководства пользователя.
курсовая работа [6,7 M], добавлен 22.11.2022Реализация базы данных для автоматизированной системы, обслуживающей процесс учета ремонта и техобслуживания автотранспорта. Основные функции отдела реализации теплоснабжающей организации. Обоснование выбора SQL. Создание таблиц базы данных, триггеры.
курсовая работа [233,9 K], добавлен 30.11.2008
